Her Telden Eğitim Konuları ve Soru Cevap Yeni Forumunda Elektriklenme ve elektrik akımı için ne gerekir Konusunu Okuyorsunuz..
elektriklenme akımı nedir
-
19 Ekim 2011 12:48
Ziyaretçi
Elektriklenme ve elektrik akımı için ne gerekir
Elektriklenme ve elektrik akımı için ne gerekir ?
-
20 Ekim 2011 09:05
Elektriklenme ve elektrik akımı için ne gerekir
Elektrik, adından da anlaşılacağı gibi, ELEKTRON'ların özellikleriyle yakından ilişkilidir. Elektriksel bakımdan elektronun en önemli özellikleri, yükü ve hızlı hareket yeteneğidir. Elektrik devresindeki akım gibi, bütün elektriksel olaylar, elektronların hareketine dayanır.
Elektronlar, bütün atomlarda (Bk. ATOM VE MEKANİZMASI) çekirdeğin, yani proton ve nötronların çevresindeki yörüngede bulunur. Protonlar ile elektronlar arasındaki ELEKTROSTATİK çekim, atomun dağılmasını önler. En dış yörüngedeki DEĞERLİK elektronları (kimyasal BAĞ oluşturan elektronlar) çekirdeğe çok zayıf biçimde bağlıdır. Özellikle bakır, gümüş ve sodyum gibi metal elementlerde durum böyledir. Çekimin zayıflığına, elektronun iki bin katı kadar olan proton ve nötronun ağırlığı eklenince, dıştaki elektronlar kolayca koparılabilir hale gelir.
Elektronlar bütün atomlarda bulunduğundan, elektrik de doğada değişik biçimlerde bulunur. Fotoelektrik (ışığın etkisiyle elektronların atom düzeylerini değiştirmesi) ve elektrokimya (Bk. ELEKTRpLİZ), elektron özelliklerinin ortaya çıkardığı olaylara örnek gösterilebilecek iki alandır.
Akım:
Bir elementin ya da bileşiğin, atomları ya da molekülleri, bir araya geldiklerinde, BİLLUR kafesi denen belirli bir biçim alırlar. Billur kafesin türü, elektronların hareket yeteneği ve atomun kendi özellikleri, elementin ya da bileşiğin elektriksel özelliklerini etkiler. Sözgelimi DİRENÇ, kafesteki atomlara göre ters yönde hareket eden elektronların tükettiği enerji niceliğinin bir ölçüsüdür. Tüketilen enerji, genellikle ısı olarak ortaya çıkar. KONDANSATÖR yapımında, yalıtkanların düşük elektron hareketinden yararlanılır: İki plakadan birinde yük fazlalığı, ikincisinde yük azlığı yaratılır. Yükteki bu dengesizlik, ufak bir elektrik akımıyla dengelenebilir.
Metal elementlerin kafesleri, dış yörünge elektronlarına yüksek derecede serbestlik sağlar. Bu nedenle söz konusu elementler iyi iletkenlerdir. Öte yandan, yalıtkanlar, atomlarının ve kafeslerinin dış yörünge elektronlarına sağladığı sınırlı hareketlilikle nitelenir (Bk. İLETİM, ELEKTRİKSEL).
Billur kafesin önemi, arı karbonun iki billur yapısı ya da allotropunda ortaya çıkan durumla çok iyi açıklanabilir: Grafit halindeyken iyi bir iletken olan karbon, elmas halinde kötü bir iletkendir. İki kafesi de yapan atomlar aynıdır; ama kafes yapısı yüzünden, elektron hareketleri bütünüyle farklıdır.
Elektronlar, katı iletkenler boyunca rasgele ilerler ve bir amperlik (Fransız fizikçisi A. M. AMPERE' in adından) akım sağlamak için, bir saniyede altı milyon kez milyonun üstünde elektronun geçmesi gerekir. Akım nedeniyle ortaya çıkan elektriksel büyüklükler (sözgelimi ELEKTROMAGNETİK IŞINIM) yayılır; ama her elektron, saniyede ancak 2,5 cm kadar yol alır. Tuz (NaCl) gibi iyonlaşabilen bileşikler, suda eridiklerinde, sodyum ve klor atomlarına ayrışır ve serbest İYON'lar oluştururlar. Sodyum atomunun dış yörüngesindeki tek elektronu taşıyan eksi yüklü klorür iyonu ve artı yüklü sodyum iyonu, çözelti içinden akım taşıyabilir. Burada çözeltinin (bu durumda suyun) direncini, elektronların hareketi değil, iyonların hareketi belirler.
Gerilim:
Proton ile elektron arasındaki elektrostatik çekim, evrenin başlıca kuvvetlerinden biridir. Ne var ki akım, yalnızca elektronların bu sistemli hareketlerinden kaynaklanmaz. Akım, aralarında «potansiyel farkı Atom ve KUVANTUM kuramlarına bağlı olan elektrik kuramı, XX. yüzyılda geliştirilmiş, ama elektrik, bilimsel araştırmadan ve kavramın bütünüyle anlaşılmasından çok daha önce kullanılmaya başlanmıştır. Bu duruma, bilimin çeşitli alanlarında raslanır. Bazı doğa yasaları, açıklığa kavuşmadan önce kullanıma geçirilmiştir.
Sürtünmeyle elektriklenme:
Elektrik konusunda ilk çalışmalar İ.O. VI. yüzyılda başladı. Miletoslu Thales (İ.Ö. 624-548), bazı maddelerin, oğuşturulunca küçük nesneleri bir süre için çekebildiğini gözlemledi. Söz konusu olaya birçok kişi tanık olmuştur: Sözgelimi, naylon bir tarakla taranan saçın dikleşmesi; ipek, yün ya da pamuklu kumaşa sürtülen dolmakalemin küçük kağıt parçalarını çekmesi. Buna, «sürtünmeyle elektriklenme Bir cismin sürtünmeyle elektriklenmesi, uygulanan sürtünme kuvvetine bağlıdır. Bazı atomlar bu biçimde, dış elektronlarını vererek ya da başka atomlardan elektron alarak iyonlaşır.
İyonlaştırmada kullanılan kumaş da, ters yükle yüklenir ve kısa bir süre için hafif cisimleri tutar. Ancak, iyonlaşan cisim, havadaki nem nedeniyle ya da elle dokunma sonucu topraklanınca, artı ve eksi yükler dengelenir.